DERLEME 57 Günümüzden geleceðe nükleer kardiyoloji Berna Okudan, F. Meltem Özbek Süleyman Demirel Üniversitesi Týp Fakültesi Nükleer Týp AD, Isparta Özet Günümüzde geliþmiþ toplumlar yanýsýra geliþmekte olan ülkelerde de kardiovasküler hastalýklar en sýk ölüm sebebidir. Kardiovasküler hastalýklar arasýnda en sýk görülen ise koroner arter hastalýðýdýr (KAH). KAH insidansý geliþmekte olan ülkelerde giderek artmaktadýr. KAH ýn deðerlendirilmesinde nükleer kardioloji prosedürleri dünyada önemli bir yere sahiptir. Nükleer kardiyoloji rutinde KAH ýn taný ve prognozu, enfarktüs tanýsý, büyüklüðü, prognoz ve risk belirlenmesi, ventriküler fonksiyonun deðerlendirilmesi, konjestif kalp yetmezliði, miyokard hibernasyonu (kýþ uykusu), stunning (sersemlemiþ miyokard) belirlenmesi, viyabilite (canlýlýk) deðerlendirilmesinde önemli rol oynar. Miyokard SPECT için literatürde ortalama %89-92 sensitivite ve %78 spesifisite bildirilmektedir. Standart Tl 201, Tc-99m sestamibi protokolu rutinde en sýk kullanýlan yöntemler olmasýna karþýn, uzun ve zahmetlidir. Bu yüzden, dual izotop istirahat talyum- 201/stres teknesyum-99m sestamibi gated single-photon emission tomografi protokolu giderek artan bir popularite kazanmaktadýr. Günümüzde revaskülarizasyon sonrasý geriye dönüþümlü kardiak disfonksiyonlu hastalarýn belirlenmesi oldukça önemlidir. Bu bakýmdan nükleer kardiyoloji sürekli geliþmekte olan bir disiplindir. Yeni ajanlar ve yeni iþaretleyiciler geliþtirildikçe, miyokard hakkýnda daha fazla bilgiye ulaþmak mümkün olacaktýr. Anahtar kelimeler: Miyokard perfüzyon SPECT, Talyum- 201, Tc-99m MIBI Abstract Nuclear cardýology ýn future and today Cardiovascular diseases are the most frequent cause of death in Western industrialized nations, as well as in the developing countries. Among the cardiovascular diseases, coronary artery disease (CAD) is the number one culprit. Although the incidence of CAD continues to decrease in many industrialized nations, it may be on the rise in developing countries if this is a price to pay for achieving a more afluent status. Since so many refinements and technical advices have focused on myocardial perfusion imaging, it is not surprising that nuclear cardiology procedures have played a major role in the evaluation patients with suspected or documented CAD. The information about of diagnosis and prognosis of CAD include the infarct diagnosis, sizing, and prognosis, risk stratification, evaluation of ventricular function, congestive heart failure and myocardial hibernation, stunning, and viability. At the present time, SPECT has an average sensitivity of 89%-92% with a specificity of approxi-mately 78%. Available techniques are useful for assessing myocardial viability and the likelihood that ventricular dysfunction is reversible. New instrumentation will be developed and tailored to novel tracers. So, the work ahead appears to be plentiful and potentially rewarding. Key words: Myocardial perfusion SPECT, Thallium 201, Tc-99m MIBI Günümüzde geliþmiþ ve geliþmekte olan ülkelerde kardiovasküler hastalýklar en sýk ölüm sebebidir. Kardiovasküler hastalýklar arasýnda en sýk görülen ise koroner arter hastalýðýdýr (KAH). KAH insidansý, geliþmiþ ülkelerde alýnan önlemlerle giderek azalmasýna raðmen, geliþmekte olan ülkelerde giderek artmaktadýr. Yazýþma Adresi: Dr.Berna Okudan Ýstek Lojmanlarý 19 Mayýs Mah. Hilmipaþa Cad. Uzay Sokak No: 10/7 Kozyataðý-Kadýköy, Ýstanbul Tel: 0532 364 90 24 Faks: +90 216 416 3335 E-mail:okudanb@yahoo.com KAH ýn deðerlendirilmesinde nükleer kardioloji prosedürleri tüm dünyada önemli bir yere sahiptir. Örneðin Amerika da 1 yýlda yaklaþýk 4,2 milyon hastaya miyokardial perfüzyon sintigrafisi yapýlmaktadýr. Altmýþ beþ yaþ üstü hastalarda, en sýk kullanýlan tanýsal yöntem single photon emission tomography (SPECT) miyokardial perfüzyon görüntülemesidir ve bisiklet egzersiz, EKG, stres ekokardiografi ya da koroner anjiografiden daha sýk kullanýlmaktadýr (1). Diðer ülkelerde ise, daha zor ulaþýlabilirliði, maliyeti ve nükleer týp ýn yaygýn olmamasý gibi nedenlerle rutinde benimsenmesi daha
58 Okudan, Nükleer kardiyoloji yavaþtýr. Nükleer kardiyolojinin rutinde kullanýmý; KAH taný ve prognozu, enfarktüs tanýsý, büyüklüðü, prognoz ve risk belirlenmesi, ventriküler fonksiyonun deðerlendirilmesi, konjestif kalp yetmezliði, miyokard hibernasyonu (kýþ uykusu), stunning (sersemlemiþ miyokard) belirlenmesi ve viyabilite (canlýlýk) deðerlendirilmesinde önemli rol oynar ve yaygýndýr. Koroner Arter Hastalýðýnýn Taný ve Prognozu Miyokard perfüzyon sintigrafisi, KAH taný ve deðerlendirilmesinde yaygýn kullanýlan bir yöntemdir. Tl 201 ve Tc-99m sestamibi miyokard perfüzyon görüntülemesinde en sýk kullanýlan ajanlardýr (2). Talyum 201 özellikle minyon hastalarda kullanýþlýdýr; ancak teknesyum ajanlarý ile yapýlan gated SPECT in duvar hareketi ve kalýnlýðý, gerçek defekt veya artifaktlarýn ayýrd edilmesindeki üstünlüðü pek çok çalýþmada gösterilmiþtir. Teknesyum ajanlarý kullanýlarak yapýlan gated SPECT ile miyokardial perfüzyonun yaný sýra, ventriküler volüm, ejeksiyon fraksiyonu, komþu duvar hareketi ve kalýnlýðý gibi ventriküler fonksiyon parameterleri ayný anda deðerlendirilebilir (3). Bu nedenle rutinde Tc 99m iþaretli radyofarmasötik kullanýmý öne geçmiþtir. Tanýda kullanýlan nükleer týp yöntemleri, genel olarak; 1. Miyokard perfüzyon sintigrafisi 2. Radyonüklid ventrikülografi 3. Miyokard infarktüs sintigrafisi 4. Kardiyak PET gruplarýna ayrýlarak incelenebilir. 1. Miyokard Perfüzyon sintigrafisi Miyokard perfüzyon SPECT için literatürde ortalama %89-92 sensitivite ve %78 spesifisite bildirilmektedir (4). Miyokard perfüzyonunda, beklenen %10 luk yalancý negatiflik ve % 20 nin üzerinde yalancý pozitiflik oraný, klinisyeni kuþkuya düþürebilir. Ancak prognoz çalýþmalarýnda, miyokard perfüzyonunun normal olmasý iyi prognoz göstergesi olarak kabul edilmiþtir. Miyokard perfüzyonunun normal olduðu durumlarda, bir yýllýk ölüm ya da miyokard enfarktüsü ihtimali, koroner darlýk olan hastalarda bile %1 in altýndadýr (5,6). Erkeklerde diyafragma, kadýnlarda meme dokusu atenuasyonuna baðlý yanýlmalar; yalancý pozitif ya da negatif oraný düzeltici tekniklerdeki ilerlemelerle (atenuasyon düzeltme programlarý) oldukça azaltýlmýþtýr (7,8). Miyokard sintigrafisi için öncelikle yürüme bantý olmak üzere adenozin, dipiridamol ya da dobutamin ile farmakolojik stres testi kullanýlabilir Submaksimal egzersiz veya farmakolojik stres miyokard perfüzyon sintigrafisi, akut miyokardial enfarktüslü hastalarýn kardiyak olay riski belirlenmesinde kullanýlabilir (9). Miyokard perfüzyon sintigrafisinin bu aþamada daha sýk kullanýlmasý, yüksek ve düþük riskli hastalarýn ayrýmýný saðlayarak revaskülarizasyon ve koroner anjiografi iþlemlerinin sayýsýný azaltabilir; düþük riskli olanlarýn konservatif tedavi ile takibine þans tanýr. Standart Tl 201 redistribüsyon ve ayný gün veya 2 gün istirahat/stres sestamibi protokolu rutinde en sýk kullanýlan yöntemler olmasýna karþýn, uzun ve zahmetlidir. Bu yüzden, dual izotop istirahat talyum 201/stres teknesyum-99m sestamibi gated SPECT protokolu giderek artan bir popularite kazanmaktadýr (10). Tl 201 ve Tc-99m in birlikte kullanýlmasý, en uygun görüntüleme rezolüsyonu yanýsýra, miyokard canlýlýðýnýn ayný anda deðerlendirilebilmesini saðlar. Dual-izotop görüntüleme, her iki radyofarmasötiðin ayrý enjeksiyonu ve akuzisyonu ile veya ayný anda enjeksiyonu ve akuzisyonu ile (simultane akuzisyon) iki ayrý protokolde olabilir. Her iki protokolün daha hýzlý olmasý, hasta, teknisyen, kardiyolog nükleer týp uzmaný, hemþire ve hastane yönetimi tarafýndan memnuniyetle karþýlanmaktadýr. Simultane görüntülemede, hem Tl-201 hem de sestamibi, tek bir akuzisyon iþlemi ile görüntülenir ve hareket artefaktýnýn ekarte edilmesini saðlar (11). Günümüzde Tc-99m un, Tl 201 enerji penceresi üzerindeki saçýlým dezavantajý da, teknik olarak düzeltilebilmektedir (12). Ayrý akuzisyon dual izotop protokolu ise farklý dezavantajlara sahiptir. Tl-201 and Tc-99m sestamibi arasýndaki atenuasyon, saçýlým ve defekt resolusyonu farký yorumlama problemlerine neden olabilir (13). Dual izotop görüntülemede, bazý seçilmiþ hastalarda (test öncesi olasýlýðý düþük grupta) istirahat görüntüleme elimine edilebilir. Bu özellik, saðlýk sisteminde maliyet azaltýlmasý çalýþmalarýnda göz önünde bulundurulmalýdýr. Elektrokardiogramýn, non-diagnostik olduðu veya enfarktüsün baþlamasýndan sonra geç kalýnmýþ hastalarda enfarktüs tanýsý koymak için alternatif bir teknik olarak günümüzde, akut miyokardial enfarktüsün belirlenmesi ve enfarktýn yayýlýmýnýn ölçülmesi için Talyum 201 ve Tc-99m ile iþaretli ajanlarla yapýlan miyokardial perfüzyon görüntülemesi, infarktýn ayrýmý ve nicelik olarak deðerlendirilmesinde baþarýlý olarak kullanýlmaktadýr (14). Ancak, tedaviden sonra miyokardial iyileþmenin deðerlendirilmesi için oldukça faydalý olmasýna raðmen akut miyokard infarktüsünde hastanýn nükleer
Okudan, Nükleer kardiyoloji 59 týp bölümüne taþýnma zorluðu yaygýn kullanýmýný engellemektedir (15). 2. Radyonüklid Ventrikülografi (MUGA) Kan havuzu (Blood-Pool) radyonüklid anjiografisi sol ventriküler fonksiyonunu deðerlendirmede ilk seçilebilecek tekniklerden biridir. Bilgisayar iþlemlemesine daha uygun olduðu için 2D ekokardiografiye kýyasla daha çok tekrarlanabilir ve çoðaltýlabilir sonuçlar elde edilebilir. Kardiak fonksiyon deðerlendirmede radyonüklid anjiografi, 2D ekokardiyografi ile birlikte tamamlayýcý bir rol oynar. Sað ventriküler ejeksiyon fraksiyonun deðerlendirilmesi de ayný test ile yapýlabilir. (16). 3. Miyokard Ýnfarktüs Sintigrafisi Günümüzde medikal tedavi, özellikle ACE inhibitör ve beta bloker gibi ilaçlar, KAH ve konjestif kalp yetmezlikli hastalarýn prognozunu oldukça düzeltmiþtir. Koroner arter by-pass graft sonrasý çok damarlý KAH lý ve sol ventrikül ejeksiyon fraksiyonu bozuk olan hastalarda yaþam süresi oldukça iyileþmektedir. Bu nedenle, miyokard infarktüsü tanýsý ve canlý doku araþtýrmasý oldukça önemlidir. Diðer taný yöntemelri yanýsýra, Tc-99m PYP ve Ýn- 111 veya Tc-99m antimiyozin antikorlarý direkt olarak infarktüsü gösterdiðinden ayrý bir yere sahipir. Ancak rutin kullanýmda, pratik olmamalarý nedeni ile geniþ kullaným alaný bulamamýþlardýr. 4. Kardiyak PET Revaskülarizasyon sonrasý geriye dönebilen kardiak disfonksiyonun belirlenmesi oldukça önemlidir. (17). Bu aþamada pozitron emisyon tomografi (PET) canlý miyokardý deðerlendirmede gold standarttýr. Miyokardial kan akýmýndaki azalma ( 13 NNH3, 15 O- H20 veya Rubidium 82 ile deðerlendirilen) ve korunmuþ glukoz kullanýmý ( 18 F-FDG ile deðerlendirilen) arasýndaki eþleþmeyi göstermek gereklidir. Pahalý bir teknoloji olup ülkemizde altý merkezde uygulanabilmektedir. Miyokard perfüzyonunun deðerlendirilmesi amacýyla kullanýlan PET ajanlarýndan K38, O15 su ve N13 amonyak yine pahalý bir teknoloji olan siklotron ürünüdürler. Ayrýca çok kýsa yarý ömre sahiptirler. Jeneratörden üretilen PET ajaný olan Rubidyum 82 (Rb82) de 75 saniye gibi çok kýsa yarý ömre sahiptir. Kýsa yarý ömürleri nedeniyle laboratuvarda siklotron bulunmasý, ayrýca egzersiz ve istirahat görüntülerinin süratle kaydedilmesi gerekmektedir. Bu nedenle miyokard perfüzyonunun görüntülenmesi için PET ajanlarý henüz yaygýn kullanýlmamaktadýr. PET'in KAH'da diyagnostik amaçlý kullanýmý ile ilgili çalýþmalar az sayýda olup kýsýtlý sayýda hasta içermektedir. Rubidyum 82 veya N 13 amonyak kullanýlan bu çalýþmalarda %87-97 arasýnda duyarlýlýk ve %78-100 arasýnda özgüllük bildirilmektedir. PET'i SPECT ile karþýlaþtýran az sayýda çalýþmada PET'in SPECT'e göre daha yüksek taný deðerine sahip olduðu bildirilmiþtir. Ancak bu çalýþmalarýn önemli kýsýtlýlýklarý da söz konusudur. PET'in foton atenuasyonunu düzeltme özelliði nedeniyle talyum 201 ile kuþkulu sonuç alýnan vakalarda PET tanýsal yarar saðlayabilir (18). Ancak ülkemiz koþullarýnda, miyokard canlýlýðýný belirleme ve ventrikül disfonksiyonunun by-pass sonrasý iyileþme olasýlýðýný deðerlendirmede, daha kolay uygulanabilir teknikler rest-redistribution Tl 201 SPECT, stresredistribution-reinjeksiyon Tl 201 SPECT ve Tc- 99m sestamibi ya da Tc-99m tetrafosmin SPECT kullanýlabilir (19). Radyoaktif madde enjeksiyonu öncesi, nitrogliserin uygulanmasý testlerin duyarlýlýðýný artýrýr (20). Yeni ajanlar ve yeni iþaretleyiciler geliþtirildikçe, miyokard hakkýnda daha fazla bilgiye ulaþmak mümkün olacaktýr (21). Yað asitleri olarak I 123-BIMIPP ve IPA, 11C-palmitate; glukoz olarak 18F- florodeoksiglukoz; oksidatif metabolizma için 11C-asetat; hipoksi: 13F-misonidazol, 99mTc-HL 91; nöronal görüntüleme presinaptik sempatik nöron terminalinde Tc-99m MIBG 11C-hidroksiefedrin, Beta adrenoseptör de CGP12177; ateroskleroz görüntülemesinde In- 111-monoklonal düz kas proliferasyonuna spesifik ZD3 antikorlarý; trombüs görüntülemesinde GPIIb/IIIa reseptörleri için Tc- 99m iþaretli RGD-peptidleri; apoptosis görüntülemesinde 99mTc-annexin gelecek vaad eden ajanlardýr (Tablo 1) (22). Sonuç olarak nükleer kardiyolojinin gerek yeni geliþtirilen radyofarmasötikler, gerekse de görüntüleme cihazlarýndaki yeniliklere baðlý olarak sürekli geliþmekte olan bir disiplin olduðu, miyokard perfüzyon sintigrafisinin de en azýndan yakýn gelecek için- kardiak hastayý deðerlendirmede tanýnýn önemli bir parçasý olarak kullanýlmaya devam edeceði görülmektedir.
60 Okudan, Nükleer kardiyoloji Tablo 1: Miyokart görüntülenmesinde gelecek vaat eden ajanlar Görüntüleme alanlarý Yað asitleri Glukoz Oksidatif metabolizma Hipoksi Nöronal görüntüleme Beta adrenoseptör Ateroskleroz Trombüs Apoptosis Radyofarmasötik Ajanlar I 123-BIMIPP IPA, 11C-palmitate 18F- florodeoksiglukoz 11C-asetat 13F-misonidazol Tc-99m HL 91 Tc-99m MIBG 11C-hidroksiefedrin CGP12177 In 111-monoklonal düz kas proliferasyonuna spesifik ZD3 antikorlarý GPIIb/IIIa reseptörleri için Tc-99m iþaretli RGD-peptidleri Tc-99m annexin Kaynaklar 1. Gibbons RJ, Chatterjee K, Dalcy J, Douglas JS, Fihn SD, Gardýn JM, et al. ACC/AHA/ ACP-ASIM guidelines for the management of patients with chronic stable angina: executive summary and recommendations. A report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines (Commitee on Management of Patients with Chronic Stable Angina). Circulation 1999; 99: 2829 48. 2. Mannting F, Morgan-Mannting MG. Gated SPECT with technetium-99m-sestamibi for assessment of myocardial perfusion abnormalities. J Nucl Med 1993; 34: 601-8 3. Germano G, Kiat H, Kavanagh PB, Moriel M, Mazzanti M, Su HT, van Train KF, Berman DS. Automatic quantification of ejection fraction from gated myocardial perfusion SPET. J Nucl Med 1995; 36: 2138-47. 4. Iskandrian AS, Verani MS. Nuclear cardiac imaging. PrincÝples and applicaüons. Philadelphia: F.A. Davis; 1996: pp 110-18. 5. Hachamovitch R, Berman DS, Kiat H, Cohen I, Cabico JA, Friedman J, Diamond GA. Exercise myocardial perfusion SPET in patients without known coronary artery disease: incremental prognostic value and use in risk stratification. Circulation 1996; 93: 905-11 6. Brown KA. Prognostic value of thallium 201 myocardial perfusion imaging. A diagnostic tool comes of age. Circulation 1991; 93: 463-73 7. Ficaro EP, Fessler JA, Shreve PD, Kritzman JN, Rose PA, Corbett JR. Simultaneous transmission/emission myocardial perfusion tomography. Diagnostic accuracy of attenuation-corrected 99m Tc-sestamibi single-photon emission computed tomography. Circulation 1996; 93: 463-73 8. Hendel RC, Berman DS, Cullom SJ, Follansbee W, Heller GV, Kiat H, et al. Multicenter clinical trial to evaluate the efficacy of correction for photon attenuation and scatter in SPET myocardial perfusion imaging. Circulation 1999; 99: 2742-49. 9. Verani MS, Mahmarian JJ, Hixson JB, Boyce TM, Staudacher RA. Diagnosis of coronary artery disease by controlled coronary vasodilation with adenosine and Tl-201 scintigraphy in patients unable to exercise. Circulation 1990; 82: 80-07 10. Hachamovitch R. Clinical application of rest thallium 201/ Stress technetium-99m sestamibi dual isotope myocardial perfusion single-photon emission computed tomography. Cardiol Rev 1999; 7: 83-91. 11. Kwok CG, Wu S, Tsang HP, Strauss HW. Feasibility of simultaneous dual-isotope myocardial perfusion acquisition using a lower dose of sestamibi. Eur J Nucl Med 1997; 24: 281-85 12. Knesaurek K, Machac J. Enhanced cross-talk correction technique for simultaneous dual-isotope imaging: a TL-201/ Tc-99m myocardial perfusion SPECT dog study. Med Phys 1997; 24:1914-23. 13. Berman DS, Kiat H, Friedman JD, Wang FP, van Train K, Matzer L, et al. Separate acquisition rest thallium- 201/stress technetium-99m sestamibi dual-isotope myocardial perfusion single-photon emission computed tomography: a clinical validation study. J Am Coll Cardiol 1993; 22: 1455-64. 14. Gibbons RJ, Verani MS, Behrenbeck T. Et al. Feasibility of tomographic technetium-99m-hexakis-2-methokxy- 2-methylpropyl-isonitrile imaging for the assesment of myocardial area at risk and the effect of acute treatment in myocardial infarction. Circulation 1989; 80: 1277-86. 15. Gibbons RJ, Holmes DR, Reeder GS, et al. Immediate angioplasty compared with the administration of a thrombolytic agent followed by conservative treatment for myocardial infarction. N Eng J Med 1993; 328: 685 91 16. Van Royen N, Jaffe CC, Krumholz HM, Johnson KM, Lynch PJ, Natale D, Atkinson P, Deman P, Wackers FJ. Comparison and reproducibility of visual echocardio-graphic and quantitative radionuclide left
Okudan, Nükleer kardiyoloji 61 ventricular ejection fractions. Am J Cardioi 1996; 77: 843 850 17. Pagley PR, Beller GA, Watson DD, Gimple LW, Ragosta M. Improved outcome after coronary bypass surgery in patients with ischemic cardiomyopathy and residual myocardial viability. Circulation 1997; 96: 793 800 18. Schelbert H: The usefulness of positron emission tomography. Curr Probl Cardiol 1998;23: 69-120 19. Bax JJ, Wijns W, Cornel JH, Visser FC, Boersma E, Fioretti PM. Accuracy of currently available tcchniques for prediction of functional recovery after revascularization in patients with left ventricular dysfunction due to chronic coronary artery disease: comparison of pooled data. JAm Coll Cardiol 1997; 30: 1451-60. 20. He ZX, Verani MS. Evaluation of myocardial viability by myocardial perfusion imaging: should nitrates be used? J Nucl Cardiol 1998; 5: 527-32 21. Verani MS, Willerson JT. Impact of Nucleer Cardiac Imaging on the present future practice of the cardiology. Eur J. Nucl Med. 2000; 27: 21-6 22. Strauss HW, Grewal RK, Pandit-Taskar N. Molecular imaging in nuclear cardiology Semin Nucl Med. 2004 Jan;34(1): 47-55